光ファイバーデータリンクにおける光減衰器の使用

光ファイバーネットワークのデータ伝送能力は、最終的にはトランシーバーの光パワーに依存します。これは、受信側の光パワーの関数としてデータリンクのビットエラー率を示しています。光パワーが低すぎても高すぎても、高いビットエラー率が発生します。

光パワーが高すぎると光増幅器が飽和し、低すぎると信号に干渉するノイズが問題になります。この受信側の光パワーは、送信機からファイバーに送り込まれる光パワーと、送信機と受信機を接続する光ファイバーケーブル設備における減衰によって失われる光パワーという2つの基本的な要因に依存します。

レーザー送信機を使用する短いシングルモードシステムでは光パワーが高すぎることがよくありますが、LC光ファイバー減衰器、SC光ファイバー減衰器、FC光ファイバー減衰器などの減衰器を使用して受信側の光パワーを低減できます。減衰器は、2本の光ファイバー間にギャップを設ける、角度または横方向のずれを生じさせる、意図的に融着接続を不良にする、減光フィルタを挿入する、あるいは光ファイバーにストレスを与える（通常はサーペンタインホルダーまたはマンドレルラップを使用）といった方法で作製できます。減衰器には、減衰量が可変のモデルと、数dBから20dB以上の固定減衰量のモデルがあります。

マルチモード光ファイバー用ギャップロス減衰器

 

シングルモード光ファイバー用サーペンタイン減衰器

一般的に、マルチモードシステムには光減衰器は必要ありません。マルチモード光源は、たとえVCSELであっても、受信機を飽和させるほどの出力を持つことはほとんどありません。シングルモードシステム、特に短距離リンクでは、出力が大きすぎる場合が多く、減衰器が必要になります。

シングルモードアプリケーション、特にアナログCATVシステムでは、適切な損失値の次に重要な仕様は、リターンロス、つまり反射率です。多くの種類の減衰器（特にギャップロス型）は反射率が高いため、反射率の高いコネクタと同様に、送信機に悪影響を与える可能性があります。

反射率の仕様が良好な減衰器を選択し、必ずリンクの受信端（図のX）に設置してください。これは、減衰前後の受信電力をテストしたり、受信側でパワーメーターを使用して調整したりする際に、より便利に使用できるためです。また、反射率は光源に戻る経路で減衰されます。

送信機の電源を入れ、受信機に光減衰器を設置した状態で、光ファイバーネットワークパワーメーターをシステムの動作波長に設定し、システムパワーをテストします。パワーが受信機の指定範囲内にあることを確認してください。

適切な減衰器が入手できない場合は、光ファイバーパワーメーターでパワーを測定しながら、パッチコードを鉛筆に巻き付け、パワーが適切な範囲内になるまで巻き数を増やしてください。コイルをテープで固定すれば、システムは正常に動作するはずです。このタイプの減衰器は反射がなく、非常に低コストです。光ファイバー/ケーブルメーカーは、このような小さな曲げ半径にさらされるケーブルの信頼性を懸念するかもしれません。しかし、いずれは別のタイプの減衰器に交換する必要があるでしょう。シングルモード減衰器は、光ファイバーケーブルまたはシンプレックスケーブルを小さなマンドレルに巻き付けて作られます。